Фамилия Карандайкин — редкий случай, когда у прозвища-основы есть сразу несколько убедительных тюркских версий, и ни одна из них не выглядит натянутой. Словообразовательная модель проста: к прозвищу Карандайка добавился русский патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — Карандайкин). Значит, предка звали Карандайкой.

Самая вероятная версия отталкивается от киргизского «каранды» — «зависимый». Карандайкой могли прозвать человека, платившего подати вышестоящему лицу, то есть невольного или обязанного. Вторая, не менее сильная гипотеза ведет к тюркскому «карынды» — «пузатый». На Востоке большой живот не считался недостатком, а наоборот, символизировал богатство и сытую жизнь: такое прозвище мог получить знатный и состоятельный человек.

Есть и третья версия, уходящая в русские говоры. Слово «каратай» означало отатарившегося мордвина, жившего на Волге. Оно состоит из тюркского kara («черный») и taj («жеребенок»). Если прозвище Карандайка восходит к «каратаю», фамилия указывает на этническое происхождение предка или место его обитания.

Менее правдоподобна версия, связывающая прозвище с растением каранда (плодовый кустарник семейства Кутровые). Сторонники этой гипотезы предполагают, что предок либо выращивал каранду, либо лечил её плодами и корнями (в медицине их используют как вяжущее средство, а корни содержат салициловую кислоту и сердечные гликозиды). Однако эта версия слабее остальных: в русской ономастике прозвища от названий экзотических растений встречаются редко, и обычно они привязаны к местности, где растение культивируется массово, а не единично.

В Книге памяти Томской области сохранились сведения о носителях фамилии: Карандайкин Алексей Антонович (1910 г. р.), Карандайкин Василий Антонович (1914 г. р.), Карандайкин Василий Васильевич (1917 г. р.), Карандайкин Василий Илларионович. Томская привязка не случайна: в Сибирь фамилию могли принести переселенцы из южнорусских или поволжских губерний, где тюркские влияния особенно сильны.